受限空间内甲醇喷雾液滴形成及其爆炸特性

• 作者: 吕启申 潘旭海 臧小为 蒋军成 虞浩
• 来源期刊: 爆炸与冲击
• 关键词: 甲醇 喷射压力 环境压力 液滴粒径 爆炸特性
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 爆炸物理
• 页码范围: 29-38
• 页数: 10页
• 分类号: O381|X932
• 语种: 中文
• DOI: 10.11883/bzycj-2019-0128

摘要

为防控工业喷雾爆炸和完善喷雾爆炸测试方法,在20L球形喷雾爆炸测试系统内,实验研究了不同环境压力、喷射压力及浓度下的甲醇喷雾液滴形成及爆炸特性规律.结果 表明:增大喷射压力更易致使甲醇破碎成微小液滴,甲醇喷雾液滴爆炸极限范围变宽;环境压力的增大导致甲醇喷雾液滴粒径变大,喷雾液滴爆炸极限范围变窄,一定程度上可以有效抑制甲醇泄露可能导致的次生衍生事故发生.当爆炸容器内环境压力为0.1 MPa、喷射压力为2.1 MPa、甲醇喷雾浓度为356.4 g/m3、甲醇液滴索太尔平均直径为2.5 μm时,爆炸特性参数(最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率及层流燃烧速度)在上述拐点处取得最大值;小粒径(1～15 μm)的液滴在外界能量作用下,更易被点燃,且爆炸过程中瞬态物理化学反应更为迅速和剧烈;较大粒径(22 μm以上)的液滴会出现点火困难现象,然而点火成功后,爆炸特性参数均随甲醇喷雾浓度增加而增加,呈现近似线性规律,此时液滴粒径对上述爆炸特性参数的影响可以忽略.研究结果有助于理解喷雾液滴爆炸规律、完善相应测试方法和安全设计.